高新技術(shù)的集成之作

青島海灣大橋主線工程起于青島側(cè)環(huán)膠州灣高速公路李村河大橋北，終于黃島側(cè)膠州灣高速公路東(紅石巖)，順接濟(jì)青南線起點(diǎn)，中間設(shè)立紅島互通立交與紅島連接線相接。主要建設(shè)工程包括：滄口航道橋、紅島航道橋、大沽河航道橋、海上非通航孔橋和陸上引橋；紅島、黃島、青島岸連接線工程；紅島互通立交、李村河互通立交工程，以及主線工程相應(yīng)的交通工程。

青島海灣大橋?qū)嶋H上是延長了濟(jì)青南線，使?jié)嗄暇€直接連通青島東部市區(qū)。此外青島海灣大橋設(shè)紅島、黃島、青島岸連接線工程，其中青島端連接線西起海灣大橋李村河互通立交東側(cè)，向東沿李村河和張村河高架跨過四流路、重慶路、臺(tái)柳路、黑龍江路、海爾路等主要道路，設(shè)置不同特色的立交橋，形成青島市第三條東西(橫)快速路，成為青島市中部城區(qū)的東西主要快速通道。青島海灣大橋及其相關(guān)工程建成后將成為青島市高速和快速交通網(wǎng)的重要組成部分。

青島海灣大橋在工程規(guī)模、設(shè)計(jì)、施工、管理等方面都有鮮明特色和創(chuàng)新，是橋梁高新技術(shù)的集成之作。

青島海灣大橋是中國北方冰凍海域首座特大型橋梁集群，全長41.58公里，其中海上橋梁長27.089公里，海上互通立交為國內(nèi)首創(chuàng)。還有兩座大跨度稀索鋼斜拉橋和一座大跨度自錨式懸索橋。

在設(shè)計(jì)方面，海灣大橋進(jìn)行了大量創(chuàng)新。斜拉橋采用分幅稀索鋼箱梁形式和銷結(jié)耳板錨固方式，結(jié)合了本橋的特點(diǎn)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔明快，具有獨(dú)創(chuàng)性：自錨式懸索橋采用大跨徑獨(dú)塔260米單空間索面結(jié)構(gòu)，主梁為雙邊鋼箱梁+橫向連接箱結(jié)構(gòu)，取消了海中懸索橋大型錨碇基礎(chǔ)，結(jié)構(gòu)造型恢弘，氣勢(shì)磅礴，同類結(jié)構(gòu)為國內(nèi)首次采用，錨固體系在設(shè)計(jì)上獨(dú)具匠心，為預(yù)防受鹽害、凍融、海霧、臺(tái)風(fēng)、暴雨、工業(yè)排放物等多重腐蝕因素影響，大橋設(shè)計(jì)了完善的防腐蝕系統(tǒng)，采用涂層防腐蝕措施，探討不同齡期混凝土涂層的力學(xué)性能和防腐蝕性能的變化規(guī)律，開展混凝土齡期控制與涂層質(zhì)量的研究。

在施工方面，青島海灣大橋采用的高精度三維空間測(cè)量控制系統(tǒng)是利用連續(xù)運(yùn)行GPs定位技術(shù)，在海灣大橋施工區(qū)域建設(shè)3個(gè)GPS基準(zhǔn)站，通過數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)處理，用戶只需一臺(tái)接收機(jī)，進(jìn)行野外作業(yè)，即可進(jìn)行事后毫米級(jí)，準(zhǔn)實(shí)時(shí)、實(shí)時(shí)厘米級(jí)、分米級(jí)、米級(jí)的快速定位或?qū)Ш健Ｇ鄭u海外大橋高精度三維空間測(cè)量控制系統(tǒng)的建立不但可以滿足青島海灣大橋的控制要求，也可以滿足青島市城市規(guī)劃、城市建設(shè)、城市管理、災(zāi)害監(jiān)測(cè)、科學(xué)研究等多方面的需求。它是城市數(shù)字化建設(shè)的基礎(chǔ)工程。值得一提的是，大橋在施工技術(shù)上的創(chuàng)新：采用了國內(nèi)外首創(chuàng)的水下無封底混凝土套箱應(yīng)用技術(shù)，該工藝主要由混凝土套箱、吊裝系統(tǒng)、抗浮反壓系統(tǒng)、止水膠囊和剪力鍵承力系統(tǒng)組成，該項(xiàng)目是目前國內(nèi)首家自行研制的用于承臺(tái)施工的混凝土套箱，開創(chuàng)了國內(nèi)利用水下無封底混凝土套箱先河，對(duì)推動(dòng)該行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步起到了示范和促進(jìn)作用；采用了引氣混凝土應(yīng)用技術(shù)——開展不同含氣量和不同礦物材料摻量下滿足C50強(qiáng)度等級(jí)和施工性能要求的引氣混凝土配合比優(yōu)化設(shè)計(jì)研究，并確定它們對(duì)混凝土彈性模量和抗折強(qiáng)度的作用規(guī)律，選用國內(nèi)幾種典型的引氣劑品種，研究它們的品質(zhì)對(duì)混凝土強(qiáng)度和抗凍性指標(biāo)的影響，為工程篩選引氣劑提供科學(xué)依據(jù)，鋼箱梁大節(jié)段吊裝技術(shù)和整體模架滑模施工技術(shù)也運(yùn)用其中。

在管理上，青島海灣大橋4D管理系統(tǒng)采用了清華大學(xué)的最新研究成果，定制開發(fā)適用于青島海灣大橋建設(shè)的4D施工管理系統(tǒng)，不僅填補(bǔ)了4D技術(shù)應(yīng)用于大橋建設(shè)的空白，而且與國內(nèi)外同類系統(tǒng)相比在技術(shù)水平和實(shí)用性方面都具有優(yōu)勢(shì)。

(作者為青島理工大學(xué)教授、道橋與軌道交通研究所所長。青島市安監(jiān)局專家，青島地鐵、南京地鐵專家。)